Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d'application. et autres composants structuraux»

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1 Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d'application Groupe Spécialisé n 3 «Structures, planchers et autres composants structuraux» Planchers nervurés à poutrelles préfabriquées associées à du béton coulé en œuvre ou associées à d autres constituants préfabriqués par du béton coulé en œuvre Ce document a été entériné le 15 mai 2012 par le Groupe spécialisé n 3 «Structures, planchers et autres composants structuraux» de la commission chargée de formuler des Avis Techniques. Il annule et remplace le cahier 2920 paru dans les Cahiers du CSTB en novembre 1996 : Planchers Cahier des prescriptions communes aux procédés de planchers Planchers nervurés à poutrelles préfabriquées associées à du béton coulé en œuvre ou associées à d autres constituants préfabriqués par du béton coulé en œuvre. Cahier Septembre 2012 Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès - Champs-sur-Marne F Marne-la-Vallée Cedex 2 Tél. :

2 Établissement public au service de l innovation dans le bâtiment, le CSTB, Centre Scientifique et Technique du Bâtiment exerce quatre activités clés : la recherche, l expertise, l évaluation, et la diffusion des connaissances, organisées pour répondre aux enjeux de développement durable dans le monde de la construction. Son champ de compétences couvre les produits de construction, les bâtiments et leur intégration dans les quartiers et les villes. Avec ses 909 collaborateurs, ses filiales et ses réseaux de partenaires nationaux, européens et internationaux, le CSTB est au service de l ensemble des parties prenantes de la construction pour faire progresser la qualité et la sécurité des bâtiments. Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées dans le présent ouvrage, faite sans l autorisation de l éditeur ou du Centre Français d Exploitation du droit de copie (3, rue Hautefeuille, Paris), est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d une part, les reproductions strictement réservées à l usage du copiste et non destinées à une utilisation collective et, d autre part, les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d information de l œuvre dans laquelle elles sont incorporées (Loi du 1er juillet art. L et L et Code Pénal art. 425). CSTB 2012

3 Planchers nervurés à poutrelles préfabriquées associées à du béton coulé en œuvre ou associées à d autres constituants préfabriqués par du béton coulé en œuvre SOMMAIRE Normes associées NF EN Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 1 : Poutrelles NF EN A1 Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 2 : Entrevous en béton NF EN A1 Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 3 : Entrevous en terre cuite NF EN Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 4 : Entrevous en polystyrène NF EN Produits préfabriqués en béton Systèmes de planchers à poutrelles et entrevous Partie 5 : Entrevous légers NF EN Règles communes pour les produits préfabriqués en béton NF EN Béton Partie 1 : Spécification, performances, production et conformité NF EN 1990 Eurocode 0 : Bases de calcul des structures NF EN Eurocode 2 : Calcul des structures en béton Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments NF EN Eurocode 2 : Calcul des structures en béton Partie 1-2 : Règles générales Calcul du comportement au feu NF EN Aciers pour l armature du béton Aciers soudables pour béton armé Généralités NF EN Essais pour béton durci Partie 4 : Résistance à la compression Spécifications pour les machines d essai Avant-propos... 3 Généralités Terminologie ,11 Planchers nervurés Nervures ,12 Système de planchers à poutrelles et entrevous ,21 Poutrelles ,3 Dalle de répartition ,4 Dalle indépendante ,5 Table de compression ,6 Chape ,7 Entrevous Classification des types de planchers visés par le présent titre Objet du présent titre Domaine d application Plans et documents de pose et d exécution... 7 Section A Conception et calcul des planchers à poutrelles préfabriquées... 7 Chapitre 1 Prescriptions communes aux divers types de planchers à poutrelles Définitions des matériaux Détermination du poids propre des planchers Application des règles de calcul du béton armé Forme des sections de béton coulé en œuvre Vérifications à la mise en œuvre Calcul du plancher en flexion Déformations Efforts tranchants Vérification des conditions d appui des planchers Résistance aux charges concentrées Solidarisation transversale Prescriptions particulières à diverses familles de planchers Dispositions diverses Dispositions parasismiques Comportement en cas d incendie e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

4 114 Isolation acoustique Isolation thermique Annexe I : Modalités d application des règles du béton armé Annexe II : Déformations admissibles des planchers en béton Annexe III : Essai de pénétration Annexe IV : Solidarisation transversale Annexe V : Principe de vérification lors de la mise en œuvre des planchers Chapitre 2 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles légères en treillis métallique à base préenrobée ou non préenrobée Définition des poutrelles terminologie Rappel des prescriptions communes applicables Armatures Vérification à la mise en œuvre Moments résistants des planchers Continuité Évaluation des déformations des planchers Efforts tranchants Vérification des conditions d appui Annexe I : Vérification des poutrelles à treillis métallique en phase provisoire (annexe introduite à l article I.A. 204)...64 Chapitre 3 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles en béton précontraint Domaine d application Définition des poutrelles Rappel des prescriptions communes applicables Prise en compte des actions dans les calculs justificatifs Caractéristiques mécaniques des sections Armatures de flexion Vérifications à la mise en œuvre Vérifications relatives à la flexion des planchers sous moments positifs Continuité Évaluation des déformations Efforts tranchants Ancrage Annexe I Formules de vérification en flexion à l état limite de service (ELS) (annexe introduite à l article I.A.307,2) Annexe II Détermination de la portée libre fictive pour la vérification en flexion des sections en travée des planchers en continuité (annexe introduite à l article I.A. 308,23) Section D Transport, mise en œuvre et pose Chapitre 1 Prescriptions communes aux divers types de planchers à poutrelles Manutention Stockage (en usine et sur chantier) Transport Réception sur chantier Pose des poutrelles Coffrages et entrevous Chaînages Trémies et chevêtres Encorbellements Armatures complémentaires Bétonnage Délai d utilisation du plancher Mise en place de canalisations incorporées dans le plancher Protection des entrevous en matière plastique alvéolaire contre les rongeurs Essais in situ des planchers terminés Chapitre 2 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles légères en treillis métallique Stockage (en usine et sur chantier) Réception sur chantier Pose des poutrelles Étaiement Entrevous Chapitre 3 Prescriptions particulières aux planchers à poutrelles en béton précontraint Stockage (en usine et sur chantier) Réception sur chantier Pose des poutrelles Étaiement Entrevous Bétonnage Section E Finitions et ouvrages complémentaires Chapitre 1 Réalisation des plafonds Sous-face restant apparente Sous-face enduite Plafonds suspendus Cas particuliers des balcons, auvents et plancher sur passages ouverts Chapitre 2 Réalisation des sols Généralités Cas particulier des planchers sans dalle de répartition, avec entrevous porteurs Chapitre 3 Planchers utilisés en supports d étanchéité Conception Chapitre 4 Percements et scellements a posteriori dans les planchers terminés Généralités e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

5 Avant-propos Le présent document révise et remplace la section A du Titre I du CPT «PLANCHERS», publiée en novembre Il reprend également certains chapitres des sections D et E de l édition de septembre L édition antérieure avait été rédigée sur la base des règles BAEL 91 et BPEL 91. Les prescriptions de conception et de calcul données dans ce titre du CPT sont établies par référence aux règles de conception et de calcul aux états limites des ouvrages en béton armé et précontraint, prescrites dans la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA, ainsi que dans la norme NF EN En outre ce document intègre les modifications et compléments intervenus entre temps. Les sections B et C de la seconde partie du Titre I parues en octobre 1980 ont été remplacées par les référentiels de certification CSTBat («Eléments résistants de structure en béton précontraint», «Entrevous de coffrage simple») ou NF (NF 395 «Poutrelles», NF 034 «Entrevous en béton»). Le présent CPT s applique aux Avis Techniques qui y font référence. La dénomination «Avis Technique» employée dans le présent document couvre également le cas des «Documents Techniques d Application». 1,21 Poutrelles Élément structurel linéaire de petite section transversale, constitué de béton armé ou précontraint, entièrement ou partiellement préfabriqué. Il peut comprendre des éléments pouvant contribuer ou non à sa résistance (par exemple talon en terre cuite, coques en terre cuite) comme l illustre la figure 1 ci-dessous. a) poutrelles en T renversé b) poutrelle en I c) poutrelles à treillis Généralités 1 Terminologie Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l EN 13369:2004 ainsi que les termes et définitions suivants s appliquent. 1,11 Planchers nervurés Nervures Par définition, les planchers visés dans le présent titre sont dits nervurés, par opposition aux dalles, lorsque, en coupe transversale (perpendiculaire à la portée), leur section résistante prise en compte dans les calculs se présente comme une succession de sections en T dont les nervures sont en béton ou en céramique et béton. La nervure est composée d une ou de plusieurs poutrelles (poutrelle préfabriquée en béton ou céramique armé ou précontraint, en treillis métalliques, etc., à l exclusion de solives en bois ou de profilés métalliques), et du béton complémentaire coulé en œuvre entre des entrevous ou des coffrages récupérables. 1,12 Système de planchers à poutrelles et entrevous Plancher réalisé en combinant des poutrelles parallèles et des entrevous placés entre celles-ci, éventuellement avec une dalle rapportée coulée en place qui peut servir ou non de dalle de compression. d) poutrelles à coques en terre cuite Figure 1 Exemples de poutrelles 1,211 Poutrelle en béton précontraint Poutrelle précontrainte par armatures prétendues constituant le ferraillage principal du système de plancher. 1,212 Poutrelle en béton armé Poutrelle dont l armature longitudinale, en acier pour béton armé, constitue l armature principale du système de plancher. 1,213 Poutrelle autoportante Poutrelle en béton armé ou précontraint qui assure la résistance finale du système de plancher indépendamment de tout autre élément constitutif du système. 1,214 Poutrelle non autoportante Poutrelle en béton armé ou précontraint qui assure la résistance finale du plancher conjointement avec du béton coulé en place, et éventuellement avec les entrevous. 1,22 Armatures 1,221 Armature de couture Armature ancrée des deux côtés de l interface entre la poutrelle et le béton coulé en place. 1,222 Armature d effort tranchant Armature formant un angle compris généralement entre 45 et 90 par rapport à l axe longitudinal des poutrelles. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

6 1,223 Raidisseur à treillis Structure métallique bi- ou tridimensionnelle comprenant une membrure supérieure, une ou plusieurs membrures inférieures et des diagonales continues ou discontinues qui sont soudées ou assemblées mécaniquement aux membrures. Par simplification, dans la suite du texte les poutrelles, quelles que soient leur forme ou leur constitution, sont conventionnellement dessinées sous la forme schématique anonyme d une poutrelle en T renversé, sauf indications particulières comme, par exemple, aux articles I.A.103 et I.A.107. Les poutrelles sont dénommées solives lorsqu elles constituent à elles seules le système porteur principal du plancher. 1,3 Dalle de répartition Dalle en béton armé monolithique d épaisseur nominale au moins égale à 4 cm (5 cm pour les entrevous de coffrage simple), coulée en place sur toute la surface du plancher afin de répartir sur les nervures les charges concentrées ou pour assurer la résistance à la flexion de la dalle entre les nervures. La tolérance en moins sur l épaisseur de la dalle de répartition est de -5 mm. On rappelle que l épaisseur du plancher doit en outre respecter les exigences de la norme NF EN et son annexe nationale. Cette dalle peut être ou non liée aux nervures. 1,4 Dalle indépendante On appelle dalle indépendante une dalle en béton armé, monolithe, entièrement coulée en œuvre sur une couche d un matériau, généralement isolant, qui la désolidarise du plancher. Cette dalle a une épaisseur d au moins 5 cm et est armée d un quadrillage d armatures s opposant aux effets du retrait et formant armature de la dalle dans son comportement en flexion sous l action de charges localisées. Cette dalle peut former ou non dalle de répartition. Dans le présent Titre I ne sont visées que les dalles de répartition indépendantes, indissociables de ce fait de la structure du plancher. Il n est donc pas traité par la suite des dalles indépendantes coulées sur couche résiliente, dalles dites flottantes, ayant pour but une amélioration de l isolation acoustique et considérées comme éléments rapportés sur planchers, ces derniers assurant à eux seuls la stabilité complète de l ensemble. 1,5 Table de compression On appelle table de compression la membrure supérieure comprimée d une section de plancher porteur. Il peut s agir d une dalle de répartition liée aux nervures ou de la membrure supérieure des entrevous résistants et de la partie supérieure de la nervure. Elle est dite partielle si sa surface n est qu une fraction de la surface totale du plancher. La terminologie «dalle de compression» peut être utilisée dans le texte en remplacement de «table de compression». La tolérance en moins sur l épaisseur de la table de compression est de -5 mm. On rappelle que l épaisseur du plancher doit en outre respecter les exigences de la norme NF EN et son annexe nationale. 1,6 Chape On appelle chape une couche de mortier ou de béton, d épaisseur en général inférieure à 3 cm, non armée, destinée à rattraper les niveaux et les inégalités de surface. Par principe, elle n est prise en compte ni comme dalle de répartition, ni dans l évaluation de l épaisseur de la table de compression. Par contre, elle accroît la résistance locale du plancher sous les charges concentrées. 1,7 Entrevous On désigne par entrevous des éléments intercalaires aux poutrelles, venant s appuyer sur ces dernières sans intervention de dispositif extérieur. Dénominations selon la NF EN # Non résistant (LNR) Faiblement résistant (NR) Semirésistant (SR) Résistant (RR) Dénominations françaises Entrevous Entrevous porteur de coffrage de coffrage simple x x de coffrage résistant x porteur simple (PS) x à table de compression incorporée (TCI) Ils peuvent présenter diverses formes et l appellation «entrevous» est selon les cas encore couramment remplacée par : corps creux hourdis (terme impropre), voûtains et plaques négatives (terme impropre utilisé pour désigner les entrevous pleins surbaissés). On distingue les entrevous de coffrage et les entrevous porteurs. 1,71 Entrevous de coffrage Les entrevous de coffrage ne peuvent être utilisés dans un plancher qu avec une dalle de répartition. Pour leur utilisation soit avec dalle indépendante sur couche de polystyrène expansé posée directement sur les entrevous, soit en sous-toiture, soit en plancher de comble non accessible normalement, se reporter aux règles spéciales (articles I.A et I.A.110.4). x e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

7 Ils doivent résister aux actions qui leur sont appliquées pendant la mise en œuvre du plancher. Le critère de résistance exigé des entrevous, pour la sécurité des ouvriers, est un essai de poinçonnementflexion défini dans les normes NF EN à 4 et les référentiels de certification CSTBat ou NF. 1,711 Entrevous de coffrage simples Les entrevous de coffrage simples ne sont pas pris en compte dans les justifications de stabilité et de flexibilité du plancher. Dans la suite du texte ces entrevous sont appelés entrevous de coffrage. Les entrevous concernés ici sont en matériaux divers généralement légers (polystyrène expansé, particules ou fibres de bois agglomérées et moulées ou découpées en forme, par exemple) ou en béton de masse volumique assez faible (béton cellulaire, béton de granulats légers, par exemple). Sont assimilés à cette catégorie les entrevous de coffrage résistants (définis ci-après en I.A.1,712) lorsqu ils sont soit en deux parties (ils sont appelés alors entrevous à emboîtement), soit surmontés d un élément constitué par l un des matériaux définis ci-avant (ils sont alors appelés usuellement entrevous composites). 1,712 Entrevous de coffrage résistants Les entrevous de coffrage sont dits résistants s ils sont en béton ou en terre cuite et s ils répondent aux spécifications les concernant définies dans les normes NF EN A1 et 3+A1. Ils peuvent alors être pris en compte dans certaines vérifications (fléchissements, efforts tranchants, effet de blocage vis-à-vis des dérogations à la règle des coutures) aux conditions indiquées dans le présent CPT. Dans la suite du texte, ces entrevous sont appelés entrevous de coffrage résistants. D autres entrevous que ceux indiqués ci-dessus peuvent être classés résistants cas par cas dans les Avis Techniques. 1,721 Entrevous porteurs simples Ce sont des entrevous porteurs dont la (ou les) paroi supérieure n est pas prise en compte dans la table de compression du plancher. Leurs parois supérieures ne sont donc pas obligatoirement jointoyées entre elles. 1,722 Entrevous porteurs à table de compression incorporée Dans la suite du texte ces entrevous sont désignés par l appellation entrevous porteurs TCI. Ce sont des entrevous porteurs dont la (ou les) paroi supérieure, obligatoirement jointoyée, est prise en compte dans la table de compression du plancher. Les conditions de forme et de dimension du joint sont définies dans les référentiels de certification CSTBat ou NF et dans les normes NF EN A1 et NF EN A1. 2 Classification des types de planchers visés par le présent titre On distingue : les planchers à table de compression complète coulée en œuvre sur : -- entrevous de coffrage résistant Entrevous en terre cuite Entrevous en béton -- entrevous de coffrage simple (ou coffrage récupérable) 1,72 Entrevous porteurs Ces entrevous sont en béton ou en terre cuite. Ils permettent par leur forme et leurs caractéristiques mécaniques de reporter la totalité des charges d exploitation sur les poutrelles et de résister aux actions locales, dispensant de réaliser une dalle de répartition rapportée. Ces planchers reçoivent, si besoin est, une chape de rattrapage non prise en compte dans la résistance. Les conditions de forme et de dimensions de ces entrevous notamment en ce qui concerne le renforcement de leur paroi supérieure sont définies à l article I.A.103,3, dans les référentiels de certification CSTBat ou NF et dans les normes NF EN A1 et NF EN A1. Les critères de résistance exigés pour ces entrevous (résistance à l essai de poinçonnement-flexion et à l essai de pénétration) sont définis dans les référentiels de certification CSTBat ou NF, dans les normes NF EN A1 et NF EN A1 et à l article I.A.109,21 les planchers à table de compression complète composite, avec entrevous porteurs à table de compression incorporée : Entrevous en terre cuite Coupe B-B Entrevous en béton Coupe A-A ou Coupe B-B e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

8 les planchers à table de compression partielle avec : -- entrevous porteurs simples Entrevous en terre cuite Coupe B-B Entrevous en béton Coupe A-A -- entrevous de coffrage résistant surmontés ou non (en cas d utilisation en sous-toiture ou en plancher de comble non accessible normalement) d une dalle de répartition indépendante Entrevous en terre cuite Entrevous en béton Il résulte des définitions précédentes que l on rencontre systématiquement des problèmes de liaison entre poutrelles et béton complémentaire, qui doivent être résolus de façon à reconstituer un monolithisme suffisant pour les applications prévues. Les entrevous de coffrage simple ne sont pas utilisables dans ce type de montage. les planchers à poutrelles seules résistantes (poutrelles autoportantes selon le paragraphe du présent CPT) : ce sont les planchers pour lesquels les poutrelles assurent seules la résistance aux efforts principaux, les liaisons entre poutrelles et béton complémentaire n étant pas assurées. 3 Objet du présent titre Il a pour objet de définir les prescriptions courantes applicables aux planchers en béton à poutrelles préfabriquées bénéficiant d'un Avis Technique. Il indique les cas où, en fonction de justifications appropriées, des prescriptions différentes peuvent être envisagées dans un Avis Technique particulier. En matière d Avis Technique, il est actuellement admis que : les planchers à poutrelles ne font pas systématiquement l objet d un Avis Technique. C est par exemple le cas des planchers à poutrelles en T renversé comportant des aciers de liaison avec la dalle de répartition sous forme d étriers existant sur toute la hauteur du plancher et entourant les aciers longitudinaux de la poutrelle. C est aussi le cas des planchers à poutrelles en béton armé et dalles de répartition coulées sur coffrages récupérables qui sont du ressort des règles usuelles du béton armé. Des dérogations aux règles usuelles du béton armé sont admissibles dans le cadre des Avis Techniques du Groupe spécialisé n 3 (par exemple : dérogation à la règle des coutures) qui peut assujettir la validité de son Avis pour certains systèmes à une certification de type «produit» portant sur les poutrelles sur la base d un autocontrôle surveillé de leur fabrication. En outre, des performances plus élevées que celles résultant de l application des règles usuelles peuvent être admises en fonction de la qualité de fabrication du plancher ; les planchers à poutrelles en treillis métalliques sont du ressort de l Avis Technique du Groupe spécialisé n 3 avec autocontrôle surveillé de la fabrication du treillis. Cet Avis Technique donne les performances de base pour ces planchers ; les planchers à poutrelles en béton précontraint sont du ressort de l Avis Technique du Groupe spécialisé n 3 et sont assujettis à une certification de type «produit» portant sur les poutrelles avec autocontrôle surveillé de leur fabrication. Cette gradation dans le niveau des contrôles entre les différents systèmes vient du fait que lorsque les performances requises pour les matériaux sont plus élevées que les performances minimales, une appréciation pour chaque fabrication est nécessaire. 4 Domaine d application Le présent titre est établi pour les planchers : dont l entraxe entre poutrelles voisines n excède pas 750 mm ; soumis à des charges à caractère principalement statique, ce qui exclut les cas de chocs répétés ou importants et de sollicitations donnant lieu à des phénomènes de fatigue ; On admet que ce domaine couvre également les charges roulantes de faible intensité (véhicules légers, engins de manutention dont la charge par essieu n excède pas 30 kn). Les autres utilisations sortent du cadre du présent CPT et nécessitent des études particulières. abrités des intempéries et non exposés à des atmosphères agressives. Dans les constructions usuelles, les planchers sur passage ouvert sont considérés comme abrités des intempéries. Le cas particulier des balcons, bien qu exposés aux intempéries, est traité dans ce document. Les dispositions de protection à prendre sont indiquées dans l article I.E.104. Pour d autres utilisations, notamment pour des utilisations en atmosphères agressives il y a lieu d observer des prescriptions spéciales, fixées dans les documents particuliers du marché (DPM) par le maître d œuvre (par exemple : conditions de calcul, enrobages accrus, revêtements protecteurs, etc.). II est applicable aux planchers utilisés en zones sismiques (voir article I.A.112). e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

9 5 Plans et documents de pose et d exécution La pose et l exécution font l objet de plans et de documents suffisants pour définir entièrement les dispositions des planchers à réaliser, et portant la marque commerciale du procédé et la désignation du centre de production des poutrelles avec la ou les références aux Avis Techniques. Le plan de pose devra être obligatoirement fourni pour chaque chantier. Pour ce qui est lié à la conception du plancher doivent figurer : les charges appliquées sur le plancher brut fini avec leur décomposition ; la définition des poutrelles (1), des coffrages, des entrevous (2), etc., ainsi que des armatures ; s (1) Si la définition des poutrelles est codée dans l Avis Technique du plancher, on peut en utiliser le code. Dans le cas des poutrelles à treillis, le plan de pose doit également préciser l usine productrice. (2) La dénomination commerciale des entrevous PSE doit figurer sur les documents d exécution en raison des variétés d épaisseur de becquet et des risques de substitutions. la coupe type du montage (3) ; (3) Ce dessin a notamment pour but de montrer que les conditions de forme des sections de béton coulé en œuvre en particulier dans le cas de la dérogation-couture sont respectées. le repérage des poutrelles et celui de leur implantation par rapport à la structure ; les conditions d élingage des poutrelles ; les conditions de stockage ; les conditions d étaiement ; les dispositions à respecter pour les appuis, ancrages et continuités. Notamment en ce qui concerne les armatures, celles qui sortent en attente des poutrelles ou qui sont à placer en œuvre doivent être indiquées et cotées en positions longitudinale et transversale ; la qualité du béton complémentaire et son mode de mise en œuvre ainsi que ses armatures ; et, d une façon générale, toutes les indications que le présent CPT ou les Avis Techniques font obligation de faire figurer sur les documents de pose et d exécution. Ces éléments figurent sur le «plan de pose». Celui-ci est établi soit par un bureau d études, soit par le fabricant. Dans ce dernier cas les indications du plan de pose doivent être complétées par le bureau d études chargé de l étude d exécution du bâtiment en ce qui concerne les poutres, les chaînages, les trémies et chevêtres et, plus généralement, les autres parties en béton armé coulé en œuvre. L attention du responsable de la construction (entreprise générale, maître d œuvre, etc., selon les cas) est attirée sur la nécessité de faire vérifier, au niveau des études la compatibilité de la mise en œuvre de divers éléments, des armatures et équipements et de faire assurer la coordination dans les cas où la construction est composée de plusieurs fournitures d éléments préfabriqués. Section A : Conception et calcul des planchers à poutrelles préfabriquées Les prescriptions ci-après constituent une méthode simplifiée de justification applicable dans le domaine d application du présent document. Il est également loisible de concevoir les planchers à poutrelles préfabriquées en appliquant intégralement les prescriptions de la NF EN et son annexe nationale (NF EN /NA). Chapitre 1 Prescriptions communes aux divers types de planchers à poutrelles 100 Définitions des matériaux Les matériaux devront être conformes à la section 3 de la NF EN Conformément au paragraphe de la norme NF EN , seules des armatures de précontrainte (fils ou torons) d un diamètre inférieur à 13 mm doivent être utilisées. Dans le cas d utilisation d autres matériaux, leurs propriétés, les principes et les règles applicables seront définis dans les Avis Techniques. 100,1 Distance d enrobage des armatures L enrobage respecte les prescriptions définies dans la section 4 de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA, ainsi que celles du chapitre de la norme NF EN Le guide CERIB / FIB «Les classes d exposition Aide à la prescription Recommandations professionnelles» (édition décembre 2009) définit la classe d exposition à considérer pour chaque partie d ouvrage, selon la localisation géographique du projet et les caractéristiques d environnement. En ce qui concerne le ferraillage des dalles de répartition coulées sur les entrevous, les solutions pour réaliser les recouvrements avec un minimum de superpositions doivent être recherchées. L enrobage nominal est défini suivant le paragraphe de la NF EN par c nom = c min + c dev Avec : c min = 10 mm en général (cf. NF EN et NF EN /NA). Dans le cas d un béton coulé en place au contact d autres éléments en béton (préfabriqués ou coulés en place), l enrobage minimal par rapport à l interface peut être réduit à la valeur correspondant à celle du diamètre de l armature mise en place. c dev = 10 mm en général, ou 5 mm dans le cas d un système d assurance de la qualité dans lequel la surveillance inclut des mesures de l enrobage des armatures. Le respect des enrobages peut être satisfait en respectant les épaisseurs au-dessus des entrevous et les dispositions suivantes, données à titre d exemple : 4 cm en valeur nominale, si utilisation de cales de 10 mm + PAF C 9 mm, cousus par des barres HA + 10 mm d enrobage (+ 10 mm de tolérance de pose) ; 5 cm en valeur nominale, si utilisation de barres sur appuis (treillis en partie courante, avec recouvrement par des barres) ; e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

10 6,5 cm en valeur nominale, si utilisation de treillis soudés superposés sur appuis et si la classe d exposition impose un enrobage minimal de 1 cm (20 mm de cales + 25 mm de superposition de 2 treillis ST mm d enrobage [+ 10 mm de tolérance de pose]) ; 7,3 cm en valeur nominale, si utilisation de treillis soudés superposés sur appuis et si la classe d exposition impose un enrobage minimal de 1 cm (20 mm de cales + 33 mm de superposition de 3 treillis ST mm d enrobage [+ 10 mm de tolérance de pose]) ; 7,5 cm en valeur nominale, si utilisation de treillis soudés superposés sur appuis et si la classe d exposition impose un enrobage minimal de 2 cm (20 mm de cales + 25 mm de superposition de 2 treillis ST mm d enrobage [+ 10 mm de tolérance de pose]) ; 8,3 cm en valeur nominale, si utilisation de treillis soudés superposés sur appuis et si la classe d exposition impose un enrobage minimal de 2 cm (20 mm de cales + 33 mm de superposition de 3 treillis ST mm d enrobage [+ 10 mm de tolérance de pose]). La réalisation d une dalle de répartition d une épaisseur de 4 cm au-dessus des entrevous est uniquement possible dans le cas de la mise en place d un système d assurance de la qualité permettant de réduire la valeur de l enrobage nominal des armatures. Ce système d assurance de la qualité doit notamment prévoir les procédures de contrôle suivantes avant coulage du béton : réception des ferraillages (contrôle du positionnement et des dimensions des aciers) ; mesure de l enrobage des armatures. Lorsqu il existe un talon en terre cuite ou une coque en terre cuite, et si les joints entre les éléments en terre cuite sont bien remplis de béton dans leur partie inférieure, on peut considérer qu une épaisseur de x mm de terre cuite est équivalente à un enrobage des armatures égal a x mm (pour les armatures de béton actives et passives). 101 Détermination du poids propre des planchers Pour la détermination des poids propres, on prend en compte les masses volumiques suivantes pour les matériaux constitutifs : poutrelles et béton coulé en œuvre : 24 kn/m 3 ; entrevous en béton de granulats lourds : 22 kn/m 3 ; entrevous en terre cuite ou coque, plaquette en terre cuite : 18 kn/m 3 ; entrevous en béton de granulats légers et autres types d entrevous : valeurs données dans les Avis Techniques. La valeur de 24 kn/m 3 tient compte globalement des pourcentages usuels d armatures. Pour déterminer le poids des poutrelles treillis seules, le poids propre du treillis métallique doit être additionné à celui du talon en béton. Dans le cas des entrevous transversaux en terre cuite, il convient de tenir compte du supplément de masse dû à la pénétration du béton de clavetage dans les alvéoles. Sauf indications contraires dans les Avis Techniques, on admet une pénétration moyenne du béton de 10 cm dans chaque alvéole. Il en résulte une augmentation de masse à prendre en compte pour les calculs de résistance, cette augmentation étant réduite de moitié pour les justifications relatives à l isolation acoustique. Pour les montages courants à l entraxe de 60 cm, les augmentations suivantes de masse sont prises en compte : Hauteur entrevous (cm) Augmentation de masse (kg/m 2 ) pour les vérifications de résistance acoustique , ,5 102 Application des règles de calcul du béton armé Les règles de calcul du béton armé en vigueur, la NF EN et son annexe nationale, sont applicables aux dispositions de béton armé de ces planchers, sauf indication différente dans le présent texte. Tous les planchers de cette famille font plus ou moins appel à des solutions béton armé. Aussi a-t-il été jugé utile de rappeler en Annexe I les principales conditions d application de ces règles aux planchers à poutrelles. 103 Forme des sections de béton coulé en œuvre 103,1 Épaisseur de la table de compression Ces valeurs correspondent à un entraxe entre deux poutrelles voisines ne dépassant pas 750 mm. 30 min maxi Pour un entraxe supérieur à 750 mm, se référer à l Avis Technique. L épaisseur de la table de compression coulée en œuvre doit être au minimum de 4 cm au-dessus des entrevous de coffrage résistants et de 3 cm au-dessus des poutrelles en béton. Au-dessus des entrevous de coffrage simple, elle doit être de 5 cm au minimum. 30 min e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

11 103,2 Béton des nervures coulé en œuvre dans le cas des montages avec dalle de répartition formant table de compression Compte tenu des problèmes de liaison entre poutrelles et béton complémentaire, deux cas se présentent : 103,21 Cas des montages avec poutrelles comportant des armatures transversales en attente La forme des sections des nervures de béton coulé en œuvre doit permettre un bétonnage correct afin d assurer un bon enrobage des armatures en attente. Pour cela, le contour des entrevous ou des coffrages doit être extérieur à la zone définie par les schémas qui suivent. Les cotes portées sur ces schémas sont des cotes nominales. a est la cote nominale de passage du béton, mesurée à partir du sommet de la grecque et perpendiculairement à l entrevous. e" est la distance entre le sommet de la grecque et le niveau supérieur de l entrevous. Prescriptions de forme : Largeur minimale du clavetage au niveau supérieur de la poutrelle : 5 cm. Conditions sur a : a a mini = la plus grande valeur de 3,5 cm et et 3 + e" / 8 cm Conditions sur d : d d mini = la plus grande valeur de a cm (cote nominale) et a mini + 0,2 e" cm Dans le cas des entrevous transversaux, les mêmes prescriptions s appliquent, la distance «a» étant définie par le schéma ci-dessous. Lorsque les armatures transversales ne règnent pas sur toute la longueur des poutrelles, il n y a pas lieu de changer de forme d entrevous dans la zone dépourvue d armatures transversales. 103,211 Cas des poutrelles en béton armé ou béton précontraint avec armatures transversales en forme de grecques sans barres soudées filantes Les armatures transversales en forme de grecques sont définies à l article I.A.107,21. Dans le cas où les grecques comportent une barre filante soudée, on se réfère au cas des poutrelles en treillis (article I.A.103,212). Niveau supérieur de l entrevous a Entrevous 103,212 Cas des poutrelles légères en treillis à base préenrobée Cas des entrevous longitudinaux e'' a mini d mini A amini B Niveau supérieur de l entrevous Tangente menée du point A au cercle de rayon a mini Tangente menée du point B au cercle de rayon a mini Niveau supérieur du talon d mini 6cm 1 cm e a mini 1 cm Niveau supérieur de la poutrelle a mini Entrevous 5 cm Entrevous a est la cote nominale de passage du béton mesurée à partir du contour de la membrure supérieure du treillis et perpendiculairement à l entrevous. e" est la distance entre l axe de la membrure supérieure et le niveau supérieur de l entrevous. Prescriptions de forme : L enrobage nominal du treillis par rapport à l entrevous est de 1 cm à tous les niveaux et sur la hauteur du treillis. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

12 Cette valeur a été fixée de telle manière que, compte tenu des tolérances habituelles et du caractère très localisé du treillis, l enrobage réel ne soit jamais inférieur à 0,5 cm. Largeur minimale de la nervure au niveau supérieur du talon : 6 cm mesurée comme indiquée sur le schéma. Conditions sur a : a a mini = la plus grande valeur de 4 cm et 3,5 + e cm Conditions sur d : 8 d d mini = la plus grande valeur de a cm (cote nominale) et a mini + 0,2 e" cm Dans le cas d un treillis dissymétrique par rapport à l axe du talon, les cotes «a» et «d» sont à prendre sur le côté le plus défavorable en tenant compte toutefois d une diminution maximale de 1 cm ; la somme des cotes de passages à gauche et à droite doit rester au moins égale à 2a et 2d. Cas des entrevous transversaux Entre la membrure supérieure de la poutrelle et les bords des parois horizontales de l entrevous, on doit pouvoir inscrire intégralement un prisme fictif de 3 cm de largeur et de 4 cm de hauteur, comme indiqué en tireté sur le schéma ci-dessous, et la surface de coupe de l entrevous doit être plane ou concave. Surface de coupe concave d 2 d 1 e'' cm Surface de coupe plane Conditions sur les dimensions d : d i 3 + 0,2 e" i les indices i étant attachés à chacune des parois horizontales de l entrevous situées au-dessus de la membrure supérieure de la poutrelle. Au niveau supérieur du talon, l enrobage minimal de 1 cm du treillis et la largeur minimale de 6 cm sont applicables comme pour les entrevous longitudinaux. e'' cm d 2 d 1 103,221 Cas des montages avec entrevous de coffrage résistants ou porteurs Cas des entrevous longitudinaux Sur le schéma ci-dessous sont indiquées les dimensions explicitées dans le texte : e a b0 c Largeur de la nervure en partie supérieure des entrevous : b 0 = c + 2d a est la cote nominale de passage du béton de clavetage mesurée à partir de l arête supérieure de la poutrelle perpendiculairement à la paroi latérale de l entrevous. Épaisseur de la dalle de répartition : h 0 Épaisseur du béton au-dessus de la poutrelle : e = e + h 0 Prescriptions de forme : Conditions sur a : a a mini = la plus grande valeur de 4 cm et 3,5 + e cm Conditions sur d : 8 d d mini = la plus grande valeur de a cm (cote nominale) et a mini + 0,2 e cm e 3 cm La paroi latérale de l entrevous doit être entièrement extérieure à l arc de cercle de rayon «a mini» centré sur l arête supérieure de la poutrelle, ce qui conduit à une hauteur de clavetage sur le flanc de la poutrelle au moins égale à «a mini». Les prescriptions sur «a» impliquent un passage minimal du béton entre poutrelles et entrevous de 4 cm. De plus, le remplissage des clavetages est facilité par un élargissement de celui-ci lorsque l épaisseur de béton au-dessus de la poutrelle augmente. d h0 e' a 103,22 Cas des montages pouvant donner lieu à la dérogation couture (voir article I.A.107,22) La forme des sections de clavetage coulées en œuvre entourant la poutrelle doit permettre, outre le bétonnage correct nécessaire, une liaison efficace entre les deux bétons. Cet article ne s applique pas aux planchers à poutrelles dont le béton est intégralement coffré par des éléments en terre cuite. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

13 Cas des entrevous transversaux Sur une hauteur de 4 cm mesurée à partir de la face supérieure de la poutrelle, aucune paroi horizontale de l entrevous ne doit être située à moins de 3 cm du flanc de la poutrelle, distance mesurée horizontalement comme indiqué sur le schéma ci-dessous. Conditions sur les dimensions d i : d i 3 + 0,2 e i (cm) les indices i étant attachés à chacune des parois horizontales de l entrevous, situées au-dessus du niveau supérieur de la poutrelle. d 1 d 2 Hauteur poutrelle h p Hauteur entrevous h e max. h e max. pour r = r r r r r r r r r 14 3 cm 3 cm e' 1 e' cm r h e h p 103,222 Cas des montages avec entrevous de coffrage simple ou avec rehausses en polystyrène placées sur entrevous de coffrage (entrevous composites) L épaisseur de béton au-dessus de la poutrelle doit être supérieure et au moins égale à 3 cm. On doit pouvoir inscrire intégralement dans la section de béton de clavetage, de part et d autre de l âme de la poutrelle, le dessin du gousset fictif dont la forme et les dimensions, attachées à la poutrelle, sont explicitées par le schéma ci-dessus. La forme du gousset satisfait aux objectifs suivants : permettre la formation de bielles de béton inclinées à 45 et venant se buter sur au moins 4 cm de hauteur de poutrelle ; permettre une mise en place et un serrage satisfaisants du béton de clavetage autour de la poutrelle. Dans le cas de montages avec entrevous composites, comme par exemple des entrevous (ou des plaques négatives) surmontés de rehausses en matière plastique alvéolaire, la dérogation-couture n est pas possible si les dimensions explicitées sur la figure ci-après ne respectent pas les valeurs données en cm dans le tableau suivant : 4 cm Forme de section minimale du béton de clavetage 10 cm Niveau supérieur de la poutrelle Zone minimale occupable par l entrevous 4 cm 10 cm 3 cm 3 cm 6 cm 4 cm 45 Cette forme, obtenue à partir des dimensions minimales exigibles pour les bielles de béton venant enserrer les poutrelles, permet un renforcement du becquet d appui des entrevous en plastique alvéolaire et une diminution du volume de béton complémentaire de nervure. Elle permet en outre de conserver la formation des bielles de béton dans le cas de montages de grande hauteur par rapport à celle des poutrelles, compte tenu de l élargissement des limitations données à ce sujet à l article I.A e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

14 103,3 Béton des nervures coulé en œuvre pour des montages sans dalle de répartition formant table de compression (soit h 0 < 4 ou 5 cm suivant la nature de l entrevous, cf. à l article I.A.103,1 soit e < 3 cm). 103,31 Cas des montages avec entrevous porteurs simples (h 0 < 4 cm) pour lesquels e 3 cm On applique les prescriptions de l article I.A.103,2 ci-dessus. 103,32 Cas des montages avec entrevous porteurs à table de compression incorporée (h 0 < 4 cm) pour lesquels e 3 cm On applique les prescriptions de l article I.A.103,2 ci-dessus complété comme suit : 1 Cas des entrevous en béton Le béton coulé en œuvre doit avoir en partie supérieure des entrevous une largeur b 0 au moins égale à la plus grande des deux valeurs 20 cm ou le tiers de l entraxe des nervures. Sur une hauteur minimale de 4 cm, la pente de la paroi latérale de l entrevous doit être au maximum de 0,25 sur la verticale. 104 Vérifications à la mise en œuvre 104,1 Vérifications concernant les poutrelles Cet article concerne les poutrelles du plancher en cours de coulage qui assurent à elles seules la résistance sous les charges considérées. Cette vérification est particulièrement importante dans le cas de pose sans étai. Les méthodes et les modalités de vérification lors de la mise en œuvre des planchers sont explicitées dans l Annexe V du présent chapitre. 104,11 Charges prises en compte Les charges prises en compte dans les vérifications comprennent : a) systématiquement, le poids mort des éléments destinés à constituer avec les poutrelles proprement dites le plancher terminé, à savoir : -- les entrevous ou autres éléments intercalaires reposant sur ces poutrelles, -- le béton coulé en œuvre sur ces éléments ; b) s il y a lieu, compte tenu du type de plancher, le poids des coffrages récupérables nécessaires à la mise en œuvre du béton ci-dessus, au cas où ils doivent prendre appuis sur les poutrelles ; c) pour certaines vérifications, les charges dites de chantier définies de la façon suivante : h 0 < 4 cm b 0 4 cm mini e e tgα 0,25 2 Cas des entrevous en terre cuite II n y a pas de prescriptions sur la largeur b 0, mais, en partie supérieure des entrevous longitudinaux, sur une hauteur minimale de 4 cm, la pente de la paroi latérale de ces derniers doit être au maximum de 0,25 sur la verticale. 103,33 Cas des montages pour lesquels e < 3 cm Deux cas sont à envisager : 1 on peut prendre en compte la table de compression (article I.A.105,34). Dans ce cas, pour la forme de clavetage, on applique les prescriptions de l article I.A ; 2 on ne peut pas prendre en compte la table de compression : les Avis Techniques précisent les possibilités d utilisation et la méthode de calcul relative aux poutrelles seules. α Zone 1 : 0,5 kn/m 2, charge appliquée à l extérieur de l aire de travail, avec un coefficient de combinaison y 0,2 = 0,6 Zone 2 : 1,5 kn/m 2, charge appliquée sur l aire de travail de dimensions en plan 3 m x 3 m La vérification de sécurité est effectuée en considérant une classe de conséquence CC1 au sens du chapitre B3 de la NF EN 1990 dans le cas de planchers dont la hauteur, mesurée par rapport au sol, n est pas supérieure à 1 m et une classe de conséquence CC2 dans les autres cas. Les combinaisons de charges à prendre en compte sont explicitées dans l Annexe V ; d) lors de la mise en œuvre du plancher, le béton coulé en place provoque une déformation des poutrelles qui engendre une surcharge correspondant au volume de béton supplémentaire («effet de marre»). Les vérifications menées en phase de construction prendront en compte cette surcharge (voir Annexe V du présent chapitre). En cas de poutrelles jumelées, les charges de chantier définies ci-dessus sont appliquées à l ensemble des deux poutrelles. Dans le cas de poutrelles groupées en nombre supérieur à deux (triplées, quadruplées, etc.), les poutrelles extérieures supportent les entrevous et sont donc plus fortement sollicitées que les poutrelles intermédiaires. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

15 104,12 Nature des vérifications à effectuer Ces vérifications sont de trois sortes : dans tous les cas, les vérifications de sécurité destinées à s assurer de la résistance des poutrelles pendant les phases de construction, garantissant par là même la sécurité du personnel de chantier ; les vérifications de déformations. La déformation des planchers lors de la mise en œuvre doit être limitée forfaitairement à : -- L/200 pour les cas de planchers sans problème d aspect en sous-face et sous les charges a), b) et d) définies en ; -- L/500 pour les cas de planchers avec problème d aspect en sous-face et pour le cas de la pose avec étais, sous les charges a), b) et d) définies en ; éventuellement, les vérifications d intégrité destinées à limiter la fissuration des poutrelles. Ces vérifications sont définies : pour les planchers à poutrelles légères en treillis métallique : en I.A. 204 ; pour les planchers à poutrelles en béton précontraint : en I.A ,2 Vérifications concernant les entrevous 104,21 Résistance des entrevous La sécurité est assurée lorsque les entrevous satisfont à l essai de poinçonnement-flexion (voir le référentiel de certification CSTBat ou NF). 104,22 Appuis des entrevous Compte tenu des tolérances diverses de fabrication et de pose, la largeur nominale d appui doit être de 15 mm au moins. Pour les entrevous présentant des dispositions d appui autres que les feuillures, leurs conditions d appuis sont appréciées dans les Avis Techniques. 104,23 Indéformabilité On se réfère au référentiel de certification CSTBat ou NF. 104,3 Vérifications concernant le plancher On doit vérifier que le plancher peut supporter sans inconvénient les charges résultant de l exécution du bâtiment, en particulier lorsqu il est utilisé comme support des étais du ou des planchers supérieurs. À moins que le plancher ne soit spécialement calculé à cet effet, on doit éviter les charges dues au stockage de matériaux ou matériels divers. 105 Calcul du plancher en flexion L attention est attirée sur la nécessité de vérifier la résistance des entrevous porteurs à l essai de pénétration en fonction des charges d exploitation appliquées au plancher (voir article I.A.109,21). 105,1 Principes de calcul 105,11 Nature des justifications Pour les planchers en béton armé, la résistance est justifiée à l état limite ultime de résistance (ELU) sous l effet des sollicitations calculées à partir des actions majorées pour l effet le plus défavorable, conformément aux prescriptions de la NF EN Lorsque la fissuration est nuisible, il y a lieu toutefois de procéder aux vérifications à l état limite de service (ELS) relatives à la limitation des contraintes et à la maîtrise de la fissuration suivant les prescriptions des paragraphes 7.2 et 7.3 de la NF EN et son annexe nationale NF EN /NA (voir article I.A.105,4). Pour les planchers à poutrelles précontraintes, les vérifications sont effectuées conformément aux prescriptions de l article I.A.307. Elles concernent à la fois l ELS et l ELU. 105,12 Influence des conditions de pose II est nécessaire de faire un calcul par phases d exécution chaque fois que les conditions de pose peuvent avoir une influence sensible sur le comportement du plancher. En particulier, dans le cas de pose sans étai, il est obligatoirement tenu compte des phases de mise en œuvre. 105,13 Définition des portées Les portées prises en compte dans les calculs de dimensionnement ou de vérification sont les distances entre les sections d appui indiquées dans le tableau suivant : Nature des appuis Poutres en béton Poteaux Murs en béton Solives métalliques Maçonnerie de petits éléments Appuis de rive et appuis intermédiaires sans continuité Nus intérieurs Bords des ailes côté travée 2,5 cm en arrière des nus intérieurs Appuis intermédiaires avec continuité Nus intérieurs Axes des appuis 2,5 cm en arrière des nus intérieurs Appareils d'appui Axes des appuis Axes des appuis Étais Axes des étais Axes des étais 105,14 Prise en compte des continuités 105,141 Généralités Les charges agissant perpendiculairement à la fibre moyenne de la poutrelle étudiée sont habituellement constituées des charges permanentes (G en dan/m²) et des charges d exploitation (Q en dan/m²). Elles peuvent également provenir des actions climatiques. II y a lieu de distinguer les planchers à poutrelles en béton armé des planchers à poutrelles précontraintes pour lesquels les moments sur appui doivent être estimés en tenant compte de l effet différé de la précontrainte. La répartition des moments fléchissants entre les sections en travées et sur appuis peut être déterminée par les méthodes de la résistance des matériaux, en tenant compte des effets de la réduction d inertie des sections résistantes au voisinage des appuis, notamment la méthode de Caquot peut être appliquée (pour des planchers à charges d exploitation modérées ou non). e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

16 Pour les planchers à charges d exploitations modérées, une répartition forfaitaire des moments fléchissants entre les sections en travée et sur appuis est admissible sous certaines conditions indiquées à l article I.A. 206 pour les planchers à poutrelles en béton armé et à l article I.A. 308 pour les planchers à poutrelles en béton précontraint. Les prescriptions relatives aux armatures de continuité sont données à l article I.A.105,5. Dans tous les cas, pour l évaluation des charges transmises par la dalle de répartition aux poutrelles, on peut négliger l effet de continuité. La prise en compte des continuités entre travées voisines est le mode normal de dimensionnement. En rive, il en est de même chaque fois que l encastrement peut être évalué (il convient d être très prudent dans la prise en compte de la rigidité de torsion de l élément porteur pour assurer cet encastrement). Sur un appui d extrémité, il est prévu des armatures supérieures capables d équilibrer un moment égal à 0,15.M t (M t étant le moment maximal dans la travée considérée). Cette disposition constitue une règle de bonne construction ; ce moment ne doit être pris en compte ni dans les calculs de continuité du plancher, ni en tant que sollicitation à la torsion de l élément porteur. Il peut être admis dans l un ou l autre des cas qui suivent de calculer un plancher à plusieurs travées comme si celles-ci reposaient sur des appuis simples, c est-à-dire pour un moment maximal dans chacune d elles égal à M 0 (M 0 étant le moment maximal en travée libre indépendante), à condition de disposer sur les appuis des armatures supérieures capables d équilibrer un moment égal à 0,15.M 0 : lorsque la fissuration sur appuis n est pas préjudiciable au comportement des ouvrages supportés : étanchéité, revêtements de sol notamment ; ou lorsqu il peut être montré que le béton n est pas fissuré sous les effets des charges permanentes augmentées de la partie des charges d exploitation pouvant être considérées comme de longue durée d application (par exemple 20 % pour les locaux à usage d habitation ou analogues. écoles, bureaux, à l exclusion des locaux d archives, etc.), ainsi que d une fraction des charges d exploitation restantes à caractère réellement variable (par exemple 35 % de ces dernières pour les locaux énumérés dans la parenthèse précédente). Exemple d application pour le cas de charges suivant : charges d exploitation : 150 dan/m 2 charges dues aux cloisons : 100 dan/m 2 poids des revêtements de sol : 100 dan/m 2 On prend pour charges permanentes : , ,35 (1 0,20) 150 = 272 dan/m 2 105,142 Méthode de calculs applicables aux planchers à charges d exploitation modérées, dite méthode forfaitaire Les conditions d application de la méthode forfaitaire relatives aux poutrelles en béton armé et aux poutrelles précontraintes sont explicitées aux articles I.A. 206 et I.A Domaine d application À défaut d une méthode plus élaborée de calcul en continuité, prenant en compte notamment les redistributions, une répartition forfaitaire des moments fléchissants entre les sections en travée et sur appuis est admissible sous les conditions suivantes : la totalité des charges permanentes rapportées et d exploitation G + Q demeure inférieure à 5 kn/m², et Q au plus égal à 2 x G total (poids propre et charges permanentes rapportées) ; les moments d inertie des sections transversales doivent être du même ordre de grandeur dans les différentes travées en continuité ; la ductilité des sections critiques sur appui doit être suffisante : x u / d 0,25 conformément à l article de la NF EN , où x u est la profondeur de l axe neutre à l ELU après redistribution des moments fléchissants et d est la hauteur utile de la section ; les portées utiles successives doivent être dans un rapport compris entre 0,80 et 1,25 ; la maîtrise de la fissuration n est pas requise pour le comportement du béton armé ou la tenue des ouvrages supportés. La méthode forfaitaire ne s oppose pas à la prise en considération de charges concentrées. L appréciation de la conformité au domaine d application défini ci-dessus est alors basée sur la notion de moment équivalent. Principe de la méthode La méthode consiste à fixer les valeurs maximales des moments en travée et des moments sur appuis à des fractions de la valeur maximale du moment fléchissant M Ed,0 dans la «travée de comparaison», c est-à-dire dans la travée indépendante de même portée utile que la travée considérée et soumise aux mêmes charges. Ces fractions sont fixées forfaitairement. 105,143 Méthode de calculs applicables aux planchers à charges d exploitation élevées Cette méthode s appuie sur les théories usuelles de la Résistance des matériaux. Elle prend en compte les redistributions de sollicitations et la variation du moment d inertie des sections transversales. La méthode de Caquot peut notamment être appliquée. 105,2 Sections résistantes 105,21 Pour les sections en travée, la section résistante comprend la membrure comprimée dite table de compression définie à l article I.A.105,3 ci-après, limitée à la fibre neutre et la membrure tendue formée soit par les armatures de flexion des poutrelles en béton armée, soit par la partie des poutrelles précontraintes situées sous la fibre neutre. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

17 Pour les poutrelles en béton précontraint, la membrure comprimée de la section résistante comprend le béton de clavetage à partir d un niveau horizontal vérifiant un espace au moins égal à 20 mm entre la poutrelle et l entrevous. 105,22 Poutrelles treillis Poutrelles en BP Pour les sections sur appuis des travées continues, la section résistante comprend la membrure comprimée formée par la partie inférieure de la nervure, limitée à la fibre neutre, et la membrure tendue formée des armatures de béton armé placées en chapeau. fibre neutre Poutrelle treillis 1 2 Aciers en chapeau 105,23 La détermination de la section résistante et sa prise en compte dans les calculs sont effectuées avec homogénéisation forfaitaire (n = 15) des sections d aciers tendus par rapport à celles de béton comprimé, pour toute section en béton armé et seulement pour les sections sur appui des travées continues des planchers à poutrelles précontraintes. La prise en compte d éventuels éléments en terre cuite (coque, plaquette, etc.) dans la section résistante s effectue avec un coefficient d homogénéisation défini dans les Avis Techniques. Pour les sections en travée des planchers à poutrelles précontraintes, les caractéristiques mécaniques des sections à considérer sont données à l article I.A ,3 Table de compression prise en compte Dans cet article, on suppose que la liaison est réalisée entre poutrelle et béton coulé en œuvre (cas de dérogation-couture ou présence d acier de couture, suivant l article I.A.107,2). Si cette liaison n est pas assurée, la possibilité de calcul sur poutrelles seules relève exclusivement des Avis Techniques du Groupe spécialisé n 3. La largeur de table qu il y a lieu d admettre pour une nervure est limitée selon les prescriptions du paragraphe de la NF EN ,31 Cas des montages avec table de compression complétée coulée en œuvre (formant dalle de répartition) Pour ces montages, par définition on a toujours e 3 cm et h 0 4 ou 5 cm selon le type d entrevous (voir l article I.A.103,1). Les parois des entrevous ne sont pas prises en compte dans la section résistante. Pour ces montages, la largeur de table de compression est généralement égale à l entraxe des nervures Poutrelle B.P Légende 1 Axe neutre 2 Membrure comprimée Largeur de table beff X Axe neutre Entraxe X Treillis soudé de la table de répartition h0 e e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

18 105,32 Cas des montages à table de compression complète composite avec entrevous porteurs à table de compression incorporée (TCI) he b 1 /2 b0 beff b 1 /2 Pour ces montages par définition, on a toujours e 3 cm. Si une chape mince de rattrapage en béton est coulée sur les entrevous en même temps que le béton de clavetage on peut la prendre en compte pour les calculs de flexion (résistance et déformation) sur la largeur «b 0» de la nervure et dans la détermination de l épaisseur de béton au-dessus de la poutrelle. 105,321 Entrevous porteurs TCI en béton Les parois supérieures, qui doivent être soigneusement jointoyées, sont prises en compte dans les calculs de flexion. Cette prise en compte s effectue en homogénéisant avec le coefficient 1/3 le béton d entrevous par rapport au béton de nervure. Si les entrevous porteurs TCI en béton ne sont pas soumis à un essai de compression longitudinale comme défini en de la norme NF EN , il convient que la largeur participante, b eff, de la membrure comprimée du système de plancher à prendre en compte pour la flexion à l ELS et à l ELU soit définie comme suit, pour les cas courants : b eff = bo + b 1 /3 où bo est la largeur au sommet de la «nervure de raidissement» en béton, coulée en place entre les entrevous ; b 1 est la largeur du sommet des entrevous ; h e est la hauteur de la membrure comprimée des entrevous. b 1 /2 b 1 /6 b0 beff b 1 /6 b 1 /2 Membrure comprimée Axe neutre 105,322 Entrevous porteurs TCI en terre cuite Les parois supérieures, qui doivent être soigneusement jointoyées, sont prises en compte dans les calculs de flexion. Les doubles parois supérieures, seules dans le cas des entrevous transversaux, avec leurs entretoises dans le cas des entrevous longitudinaux, peuvent être prises en compte dans les calculs de flexion si elles sont soigneusement jointoyées. Cette prise en compte s effectue avec un coefficient d homo - généisation de 1 de la terre cuite par rapport au béton de nervure (sauf indication particulière dans les Avis Techniques), en considérant l épaisseur nominale des parois. Si les entrevous porteurs TCI en terre cuite ne sont pas soumis à un essai de compression longitudinale comme défini en de la norme NF EN , la largeur participante, b eff, de la membrure comprimée est définie comme suit : b eff = bo + b 1 /3 Si les entrevous porteurs TCI en terre cuite sont soumis à un essai de compression longitudinale comme défini en de la norme NF EN , la largeur participante, b eff, de la membrure comprimée est égale à l entraxe des entrevous : b eff = bo + b 1 b eff he he he Fibre neutre Membrure comprimée Axe neutre Si les entrevous porteurs TCI en béton sont soumis à un essai de compression longitudinale comme défini en de la norme NF EN , il convient que la largeur participante, b eff, de la membrure comprimée du système de plancher à prendre en compte pour la flexion à l ELS et à l ELU soit l entraxe des beffentrevous : b eff = bo + b 11 /2 b 1 /2 b0 he Membrure comprimée Axe neutre 105,33 Cas des montages à table de compression partielle, pour lesquels e 3 cm Pour ces montages, par définition on a toujours h 0 < 4 cm. Ces montages comportent des entrevous porteurs simples ou des entrevous de coffrage résistants. Ces derniers ne sont utilisables qu en plancher : sur vide sanitaire avec une dalle de répartition indépendante ; employé en sous-toiture, ou en comble non accessible normalement (voir article I.A.110,4), emplois pour lesquels la répartition transversale des charges n est pas nécessaire. Pour ces montages, la table de compression est limitée à la largeur de la nervure. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

19 Si une chape mince en béton est coulée sur les entrevous en même temps que le béton de clavetage, on peut la prendre en compte pour les calculs de flexion (résistance et déformation) sur la largeur «b» de la nervure et dans la détermination de l épaisseur du béton au-dessus de la poutrelle. Largeur b eff de table Fibre neutre Chape mince éventuelle Entraxe X 105,34 Cas des montages à table de compression partielle pour lesquels e < 3 cm Pour ces montages, la table de compression ne peut être prise en compte que si, simultanément, les flancs des poutrelles présentent des indentations dont l efficacité est reconnue par le Groupe spécialisé n 3, les entrevous sont en terre cuite et la forme des clavetages satisfait à l article I.A.103,221. Cette prise en compte s effectue dans les conditions prévues à l article I.A.107,225, la table étant définie dans les articles I.A.105,31, I.A.105,32 et I.A.105,33 mais en négligeant la partie en béton située au-dessus des poutrelles. Dans ce cas, la table de compression partielle ne peut pas former dalle de répartition. Lorsque la répartition transversale des charges est nécessaire (cas des planchers), elle doit être assurée différemment : dalle de répartition rapportée en indépendance ou dispositions particulières définies dans les Avis Techniques. Ces montages comportent soit des entrevous porteurs simples ou TCI, soit des entrevous de coffrage résistants surmontés d une épaisseur de béton h 0 au moins égale à 4 cm et ne dépassant pas 5 cm en raison de l application simultanée des articles I.A.105,31 et I.A.107,225. Toutefois lorsqu une dalle de répartition est rapportée en indépendance, h 0 peut être inférieure à 4 cm. 105,4 Contraintes de calcul Les prescriptions relatives au béton et aux armatures actives des poutrelles précontraintes sont données au chapitre I.A ,41 Armatures de béton armé Pour les vérifications à l ELU (cas général), le diagramme de contrainte-déformation et le diagramme de calcul pour les aciers de béton armé est défini au chapitre de la NF EN La contrainte de calcul des armatures est prise égale à : f yd = f yk /γ s dans le cas du diagramme avec branche supérieure horizontale sans nécessité de vérifier la limite de déformation des armatures. Avec : γ s = 1,15 f yk : la limite d élasticité garantie des aciers γ s : un coefficient de sécurité f yk e s s = 1 + (k 1) ud e 0 dans le cas du diagramme g s e uk e 0 avec branche supérieure inclinée et limitation de l allongement des armatures à ε ud. avec : e 0 = 1 f yk Es g s ε uk est défini à l annexe C de la norme NF EN ε ud = 0,9 ε uk k = (f t /f y ) k Lorsque la fissuration est considérée comme préjudiciable ou très préjudiciable, on applique les prescriptions du paragraphe 7.3 de la NF EN relatives à l ELS. 105,42 Membrures comprimées des sections en travée Le béton coulé en œuvre présente une classe de résistance au moins égale à C25/30. Pour les cas de montages non traités dans le présent article (ex : poutrelles avec coques de terre cuite, etc.), les contraintes de calcul seront définies dans les Avis Techniques. 105,421 Cas des tables de compression complètes coulées en œuvre La contrainte de calcul à l ELU est fixée à f ck /γ c. La contrainte de compression à l ELS est limitée à k 1 f ck avec k 1 = 0,6 selon le paragraphe 7.2 de la NF EN pour des classes d exposition XD, XF et XS. Dans le cas de charges quasi permanentes, la contrainte dans le béton est inférieure à k 2 f ck, avec k 2 = 0,45. Cette dernière limitation est rarement déterminante. 105,422 Cas des tables de compression complètes composites avec entrevous porteurs TCI Pour ces types de montage, la granulométrie du béton coulé en œuvre doit être au plus de 10 mm compte tenu de la nécessité d un rejointoiement efficace des tables des entrevous. Les contraintes de calcul sont fixées comme suit, selon la nature des entrevous. 105,422.1 Entrevous en béton Sauf indication contraire dans les Avis Techniques, la contrainte de calcul à l ELU pour la compression du béton de la table définie à l article I.A.105,321 est fixée à f ck /γ c limitée conventionnellement à 14 MPa. La contrainte de compression à l ELS est prise égale à 0,4.f ck, limitée conventionnellement à 10 MPa. Les limitations précédentes des contraintes de compression tiennent compte de la moindre résistance du béton des parois supérieures des entrevous. Il est également possible de ne pas tenir compte des deux limitations conventionnelles précédentes, si la nervure seule est membrure comprimée Entrevous en terre cuite Sauf indication contraire des Avis Techniques, la contrainte de calcul à l ELU est prise conventionnellement égale à 0,6.f ck. À l ELS, la contrainte de compression est fixée à 0,5.f ck (soit 12,5 MPa pour le béton courant coulé en œuvre), que les entrevous soient longitudinaux ou qu ils soient transversaux. La table de compression est définie à l article I.A.105,322. e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012

20 105,423 Cas des montages à table de compression partielle pour lesquels e 3 cm La contrainte de calcul à l ELU et la contrainte de compression à l ELS sont fixées en fonction de l épaisseur «e» du béton au-dessus des poutrelles, pour la granulométrie courante de 15 mm du béton coulé en œuvre. Les valeurs correspondantes figurent dans le tableau suivant : Épaisseur en cm (non majorée) Contrainte de calcul à l ELU Contrainte de compression à l ELS 3 f ck /γ c 0,45 f ck 4 f ck /γ c 0,55 f ck 5 et plus f ck /γ c 0,60 f ck 105,424 Cas des montages à table de compression partielle pour lesquels e < 3 cm La contrainte de calcul à l ELU est égale à f ck /γ c et la contrainte de compression à l ELS est conventionnellement fixée à 0,45.f ck (soit 11,25 MPa pour un béton courant) dans la table définie à l article I.A.105,34. Les prescriptions de la NF EN autoriseraient la valeur 0,6 f ck : c est pour limiter volontairement les performances de tels montages que le présent document fixe à l ELS une valeur inférieure. L article I.A.107,224 précise les conditions de ces montages vis à-vis de l effort tranchant. Lorsque les poutrelles en continuité sont dans le prolongement les unes des autres, ou décalées de la largeur de leur talon sans dépasser 15 cm, les chapeaux doivent être placés au droit des nervures. Leur longueur L c de dépassement par rapport à l appui doit être conforme aux prescriptions de la NF EN Dans le cas contraire, ils sont répartis. Leur longueur totale est accrue d un entraxe de nervure. Un renforcement de l armature de la dalle peut éventuellement être nécessaire près des appuis pour assurer la couture latérale de la membrure tendue à la nervure. Dans les cas courants, le quadrillage minimal d armatures de la dalle de répartition est suffisant pour assurer cette couture. poutrelle considérée Coupe 1 1 Plans à coudre A 2 A 1 A 2 Entraxe X poutrelles A t Chapeaux 105,43 Membrure comprimée des sections sur appuis des travées continues Les armatures de flexion des poutrelles ne sont pas prises en compte dans la section comprimée sur appui. Pour les vérifications à l ELU, la contrainte de calcul du béton est prise égale à f ck /γ c, qu il s agisse de poutrelles légères en treillis métallique à base préenrobée ou d une membrure comprimée coulée en œuvre (par exemple, dans le cas des poutrelles en treillis métallique à talons bois). 105,5 Armatures de continuité Les armatures de continuité sont des chapeaux rapportés, de préférence à des armatures supérieures de poutrelles, placés dans un béton convenablement lié aux éléments préfabriqués. Il n est possible d utiliser les armatures supérieures de la poutrelle que si la bande de béton coulé en œuvre entre les extrémités des poutrelles a une largeur permettant de prendre les dispositions nécessaires pour assurer la continuité mécanique de ces armatures sous réserve que ces dernières aient un positionnement vertical correct. Les fils de répartition du quadrillage d armatures de la table coulée en œuvre peuvent être utilisés en complément des chapeaux dans la limite de leur ancrage. On vérifie alors la compatibilité des contraintes des deux systèmes d armatures. La liaison convenable entre le béton coulé en œuvre et les poutrelles préfabriquées implique soit la présence d armatures de couture, soit un cas de dérogation-couture. Il est exclu de réaliser une continuité par chapeaux rapportés dans les montages où la résistance est assurée par les poutrelles seules. A 2 A 1 A 2 Poutrelle considérée Renforcement éventuel de l armature de la dalle Appui L c + X /2 1 1 La section A t d armatures de couture par unité de longueur est calculée par la formule : V u A t = 1 A 2 z σ s A i en désignant par : V u : l effort tranchant calculé à l ELU z : le bras de levier pris conventionnellement égal à 0,9 d σ s : la contrainte de calcul de l acier égale à f yk / γ s ΣA i : la somme des sections de chapeaux existant sur la largeur d un entraxe A 1 : la section totale des chapeaux existant au droit de la nervure considérée, entre les deux plans à coudre A 2 = 1/2 (ΣA i A 1 ), la section totale des chapeaux existant d un seul côté de la nervure, au-delà du plan de couture e-cahiers du CSTB Cahier Septembre 2012